CN104188338B - 一种净水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种净水装置，包括瓶体、瓶颈和瓶盖，其中，瓶体的上部设置有多个装配孔，多个装配孔以瓶颈为圆心呈圆形分布，装配孔与瓶体在制造时一体成型，所述装配孔上进一步装配有辅助柱，辅助柱的上端设置有旋柄，辅助柱的外壁与装配孔之间螺纹连接，辅助柱内部中空，辅助柱内装有高浓度臭氧水或者中药灭菌剂；所述中药灭菌剂为黄芩、败酱草、生地各30g，蒲公英、广木香、茵陈、知母、贝母、柴胡、藿香、各15g，胡黄连、丹皮、赤芍、茯苓各15g，甘草8g混合后，经浸提法制得的浸膏提取物，再加3g甜味剂和3g羟甲基纤维素所得。本发明结构简单，使用方便，能够随身携带适宜于野外取水后的净水操作，净水效果好。
Description
技术领域：
本发明涉及净水装置技术领域，尤其涉及一种净水装置。
背景技术：
随着社会的进步和生活水平的提高导致城市纷杂不堪，因此，爱好旅行的人们每年出走各地进行旅行活动，尤其是驴友行动，在深入名山大泽之后，随身携带饮用水不足的情况下，需要就地取水，再如，士兵执行野外任务或野外训练时。目前的标配：军用水壶，其由壶体和瓶盖组成，瓶盖与壶体之间螺纹连接。这种水壶仅仅是盛水的工具而已。在自带的水用光之后，必须野外取水。目前的野外取水方式是：用衣服过滤野外的污水或雨水，滤除大颗粒杂质或杂物。再用水壶盛装，撒入消毒粉，静置沉淀，然后方可饮用，费事费力且净水效果不好。因此导致，野战训练之后的士兵，在野外取水饮用之后，常常发生泻肚，呕吐乃至中毒发烧等现象。为解决这种技术问题，市面上出现了一些关于野外取水的消毒方案，目前市场大多数消毒器均采用冷阴极杀菌灯管（汞灯的一种），这种杀菌方式，耗能大，效果也不理想。因此，市面上由此发展处了紫外线消毒，如专利号01822320.6公开的一种饮水用紫外线消毒系统与方法，其包括至少一个与灯箱相连的输出紫外线的光源。但是，这种消毒方式，存在其一定缺点，如果将光源放置在盛水用具的上方，通常饮水用具的使用方式并非满装，即，光源与水面存在空气，造成紫外线光源在空气中衰减的问题，导致杀菌效果不好。若把光源置于盛水用具的底部，则又有清洗不便的问题。然而，实际检测发现，单纯的紫外灭菌并不能够够做到良好效果的净水，水中的一些微生物无法杀灭，而这些微生物对人体有致命的伤害。鉴于这种技术问题，需要出现一种结构简单，使用方便，能够随身携带适宜于野外取水后的净水操作，净水效果好的一种一种净水装置。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种结构简单，使用方便，能够随身携带适宜于野外取水后的净水操作，净水效果好的一种一种净水装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种一种净水装置，包括瓶体、瓶颈和瓶盖，瓶盖的上端加厚且其内设置有纽扣电池，瓶盖的下端固定有紫外灯，紫外灯与纽扣电池之间电连接，瓶盖的侧壁设置有开关，瓶盖与瓶颈之间螺纹连接，瓶颈与瓶体在制造时一体成型，紫外灯发射紫外线呈散射状且朝向瓶体内；其特征在于，所述瓶体的上部设置有多个装配孔，多个装配孔以瓶颈为圆心呈圆形分布，装配孔与瓶体在制造时一体成型，所述装配孔上进一步装配有辅助柱，辅助柱的上端设置有旋柄，辅助柱的外壁与装配孔之间螺纹连接，辅助柱内部中空，辅助柱内装有高浓度臭氧水或者中药灭菌剂。
高浓度臭氧水中的臭氧含量为4-8g/m3，紫外灯的波长为200-280nm。
中药灭菌剂为黄芩、败酱草、生地各30g，蒲公英、广木香、茵陈、知母、贝母、柴胡、藿香、各15g，胡黄连、丹皮、赤芍、茯苓各15g，甘草8g混合后，经浸提法制得的浸膏提取物，再加3g甜味剂和3g羟甲基纤维素所得。
高浓度臭氧水装入辅助柱的步骤：高浓度臭氧气体输入25NPD涡流叶轮泵与水进行有效溶解后成为臭氧水，其流量为3t/h，臭氧水溶液中臭氧含量为4-8g/m3时，装入辅助柱，装入的量为15ml左右，铝箔封闭开口处，即得。
中药灭菌剂装入辅助柱的步骤：将黄芩、败酱草、生地，蒲公英、广木香、茵陈、知母、贝母、柴胡、藿香、，胡黄连、丹皮、赤芍、茯苓，甘草分别研磨成细粉，混合，获得混合物，将混合物加入到6~8倍量的水中进行煎煮，每次煎煮2~4 小时，煎煮3 次，每次煎煮完后过滤，将滤液混合，进行减压浓缩获得浸膏，将浸膏加入到相对于混合物质量2~3 倍量的醇浓度为90%~95% 的乙醇溶液中，搅拌完全溶解，随后在4℃温度以下静置过夜，随后过滤，将滤液进行减压浓缩除去乙醇，获得的膏体粉碎，再加3g甜味剂和3g羟甲基纤维素矫正味道，得到12-15g左右的粉剂，紫外消毒5秒后，铝箔封闭开口处，即得。
所述装配孔为偶数，优选6-8个。所述装有高浓度臭氧水的辅助柱与装有中药灭菌剂的辅助柱的数量为1:1。
本发明净水的过程：
A、使用衣服或布料包裹瓶颈，使用衣服或布料初步过滤大颗粒的杂质，
B、待瓶体装满后，将瓶体，旋紧瓶盖，将瓶体倒置（瓶盖朝下），开启瓶盖侧面的开关，紫外灯开启，紫外灯浸在水中，辐射杀毒20-40秒；关闭开关；
C、再将瓶体翻转（瓶底朝下），选择一个装有高浓度臭氧水的辅助柱，刺破铝箔后，将此辅助柱旋紧在与之对应的装配孔上，使装有高浓度臭氧水的液体混入瓶体的水内，晃动几下后，静置15-30分钟；杀死绝大多数微生物，但是嗜氧菌扔存在；
D、旋下一个装有中药灭菌剂的辅助柱，多余的臭氧形成氧气发散空气中，刺破此辅助柱铝箔，将此辅助柱旋紧在与之对应的装配上，晃动几下后，使粉剂全部溶于水中，静置15-30分钟，杀死绝大部分嗜氧菌。得到净水，味道微甜。
上述方法是针对一个瓶体（约500-1000ml）的水的净化，本装置的辅助柱可以多配备以于瓶体匹配备用。
进一步的，鉴于臭氧为强氧化剂，所有部件为金属铝结构，表面做微弧氧化或低温氧化以耐臭氧。
本发明的优点为，结构简单，使用方便，能够随身携带适宜于野外取水后的净水操作，净水效果好。具体为：
1、倒置瓶体，使适合杀菌的紫外线波长减少衰减，直接在水中进行辐射杀菌（若不倒置的话，液面以上的空气层会增加衰减，减弱杀菌灭微生物的效果）。
2、使用臭氧灭杀水中的微生物，辅助柱内预制高浓度臭氧水，此臭氧水与瓶体内的水混合后，用于杀灭瓶体内的微生物，但是，嗜氧菌无法杀灭。
3、使用中药灭菌剂进行杀灭水中的其余病菌和微生物的操作，同时改善水的口感。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
附图标识：
1、装配孔 2、辅助柱 3、纽扣电池
4、紫外灯 5、瓶盖 6、瓶颈
7、瓶体 8、旋柄
具体实施方式：
下面结合附图，对本发明进行说明。如图1，图1为本发明的结构示意图。
本发明一种净水装置，包括瓶体7、瓶颈6和瓶盖5，瓶盖5的上端加厚且其内设置有纽扣电池3，瓶盖5的下端固定有紫外灯4，紫外灯4与纽扣电池3之间电连接，瓶盖5的侧壁设置有开关，瓶盖5与瓶颈6之间螺纹连接，瓶颈6与瓶体7在制造时一体成型，紫外灯4发射紫外线呈散射状且朝向瓶体7内；其中，瓶体7的上部设置有多个装配孔1，多个装配孔1以瓶颈6为圆心呈圆形分布，装配孔1与瓶体7在制造时一体成型，装配孔1上进一步装配有辅助柱2，辅助柱2的上端设置有旋柄8，辅助柱2的外壁与装配孔1之间螺纹连接，辅助柱2内部中空，辅助柱2内装有高浓度臭氧水或者中药灭菌剂。
高浓度臭氧水中的臭氧含量为4-8g/m3，紫外灯的波长为200-280nm。
中药灭菌剂为黄芩、败酱草、生地各30g，蒲公英、广木香、茵陈、知母、贝母、柴胡、藿香、各15g，胡黄连、丹皮、赤芍、茯苓各15g，甘草8g混合后，经浸提法制得的浸膏提取物，再加3g甜味剂和3g羟甲基纤维素所得。
高浓度臭氧水装入辅助柱的步骤：高浓度臭氧气体输入25NPD涡流叶轮泵与水进行有效溶解后成为臭氧水，其流量为3t/h，臭氧水溶液中臭氧含量为4-8g/m3时，装入辅助柱，装入的量为15ml左右，铝箔封闭开口处，即得。
中药灭菌剂装入辅助柱的步骤：将黄芩、败酱草、生地，蒲公英、广木香、茵陈、知母、贝母、柴胡、藿香、，胡黄连、丹皮、赤芍、茯苓，甘草分别研磨成细粉，混合，获得混合物，将混合物加入到6~8倍量的水中进行煎煮，每次煎煮2~4 小时，煎煮3 次，每次煎煮完后过滤，将滤液混合，进行减压浓缩获得浸膏，将浸膏加入到相对于混合物质量2~3 倍量的醇浓度为90%~95% 的乙醇溶液中，搅拌完全溶解，随后在4℃温度以下静置过夜，随后过滤，将滤液进行减压浓缩除去乙醇，获得的膏体粉碎，再加3g甜味剂和3g羟甲基纤维素矫正味道，得到12-15g左右的粉剂，紫外消毒5秒后，铝箔封闭开口处，即得。
装配孔为偶数，优选6-8个。所述装有高浓度臭氧水的辅助柱与装有中药灭菌剂的辅助柱的数量为1:1。
本发明净水的过程：
使用衣服或布料包裹瓶颈，使用衣服或布料初步过滤大颗粒的杂质，
待瓶体装满后，将瓶体，旋紧瓶盖，将瓶体倒置（瓶盖朝下），开启瓶盖侧面的开关，紫外灯开启，紫外灯浸在水中，辐射杀毒20-40秒；关闭开关；
再将瓶体翻转（瓶底朝下），选择一个装有高浓度臭氧水的辅助柱，刺破铝箔后，将此辅助柱旋紧在与之对应的装配孔上，使装有高浓度臭氧水的液体混入瓶体的水内，晃动几下后，静置15-30分钟；杀死绝大多数微生物，但是嗜氧菌扔存在；
旋下一个装有中药灭菌剂的辅助柱，多余的臭氧形成氧气发散空气中，刺破此辅助柱铝箔，将此辅助柱旋紧在与之对应的装配上，晃动几下后，使粉剂全部溶于水中，静置15-30分钟，杀死绝大部分嗜氧菌。得到净水，味道微甜。
上述方法是针对一个瓶体（约500-1000ml）的水的净化，本装置的辅助柱可以多配备以于瓶体匹配备用。
进一步的，鉴于臭氧为强氧化剂，所有部件为金属铝结构，表面做微弧氧化或低温氧化以耐臭氧。
实验数据：
材料：黄芩、败酱草、生地各30g，蒲公英、广木香、茵陈、知母、贝母、柴胡、藿香、各15g，胡黄连、丹皮、赤芍、茯苓各15g，甘草8g混合后，经浸提法制得的浸膏提取物，再加3g甜味剂和3g羟甲基纤维素所得的粉剂
试剂 中和剂(含0.3%卵磷脂、2.0%吐温80的0.03 mol/L磷酸盐缓冲液)，pH标准液(pH7.00)，普通营养琼脂，沙堡氏营养琼脂、小牛血清(56 ℃，30 min灭活备用)。
仪器 PHScan3笔式酸度计，HHB11420电势恒温箱。
方法与结果
中和剂选择试验
试验菌为金黄色葡萄球菌(ATCC6538)。试验组设8组：1本发明+菌悬液；2（本发明+菌悬液)+中和剂；3中和剂+菌悬液；4(本发明+中和剂)+菌悬液；5磷酸盐缓冲液(PBS)+菌悬液(正常菌对照)；6未加菌PBS对照；7未加菌中和剂对照；8未接种菌的培养基对照。第3.4.5组活菌计数所用稀释液分别为中和剂、中和产物(本发明+中和剂作用后溶液)和PBS。试验温度为20 ℃。将金黄色葡萄球菌菌片加入1/2稀释的消毒剂中浸泡作用5 min,加中和剂作用10 min。试验结果，第6.7.8组不长菌，第3.4.5组组间菌数相差不超过10%，第1组不长菌或远少于第2组，第2组菌数超过100 cfu/片时，表明所用中和剂及其浓度适宜［1、2］，见表1。
本发明中和剂实验结果（n=5）
载体浸泡定量杀菌试验
试验菌为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌(8099)、白色念珠菌(ATCC10231)，将试验菌第5～10代的营养琼脂(白色念珠菌为沙堡氏琼脂)培养基斜面24 h培养的新鲜菌苔，用含1%蛋白胨PBS洗下并稀释至预定浓度，制成菌悬液，用该菌悬液染制菌片(载体为1 cm×1cm白平纹布片)。试验时，吸取5.0 mL本发明(阳性对照为PBS)注入无菌平皿中，将盛有本发明平皿置(20±2) ℃温箱内5 min后，用无菌镊子分别放入菌片并使浸透，作用至预定时间，取出移入含5.0 mL中和剂的试管中，将试管在手掌上振敲80次，使菌片上的细菌被洗脱进入中和剂中。中和作用10 min,取该液或其稀释液接种平皿，倾注普通营养琼脂(白色念珠菌为沙堡琼脂)并混匀。同时作阴性阳性对照，于37 ℃培养48 h，计数菌落数，计算杀灭率，结果表明，以1/2稀释液，对金黄色葡萄球菌作用10 min，杀菌率为99.98%；以1/4稀释液，对大肠杆菌作用20 min，杀菌率为99.95%；以1/2稀释液，对白色念珠菌作用20 min，杀菌率为99.93%。
本发明对水消毒的基础实验
实验条件：2L水，大肠杆菌浓度：1×10³cfu/ml ,温度：20℃
一组为单纯紫外照射，二组为单纯臭氧消毒，三组为单纯中药灭菌剂消毒，四组为本发明，对比结果如下
具体例子1
孙某、驴友，与朋友四人在泰山野游，露宿三天，第二天饮用水告罄，于河中取水，使用衣服或布料包裹瓶颈，使用衣服或布料初步过滤大颗粒的杂质，
待瓶体装满后，将瓶体，旋紧瓶盖，将瓶体倒置（瓶盖朝下），开启瓶盖侧面的开关，紫外灯开启，紫外灯浸在水中，辐射杀毒20-40秒；关闭开关；
再将瓶体翻转（瓶底朝下），选择一个装有高浓度臭氧水的辅助柱，刺破铝箔后，将此辅助柱旋紧在与之对应的装配孔上，使装有高浓度臭氧水的液体混入瓶体的水内，晃动几下后，静置15分钟；杀死绝大多数微生物，但是嗜氧菌扔存在；
旋下一个装有中药灭菌剂的辅助柱，多余的臭氧形成氧气发散空气中，刺破此辅助柱铝箔，将此辅助柱旋紧在与之对应的装配上，晃动几下后，使粉剂全部溶于水中，静置15分钟，杀死绝大部分嗜氧菌。得到净水，味道微甜。
第四天返程后，未有肠胃疾病发生，胃肠菌落检查各项指标正常。
具体例子2
军校7名学生，山野拉练，一周野外生存，使用本发明，于河中取水，使用衣服或布料包裹瓶颈，使用衣服或布料初步过滤大颗粒的杂质，
待瓶体装满后，将瓶体，旋紧瓶盖，将瓶体倒置（瓶盖朝下），开启瓶盖侧面的开关，紫外灯开启，紫外灯浸在水中，辐射杀毒20-40秒；关闭开关；
再将瓶体翻转（瓶底朝下），选择一个装有高浓度臭氧水的辅助柱，刺破铝箔后，将此辅助柱旋紧在与之对应的装配孔上，使装有高浓度臭氧水的液体混入瓶体的水内，晃动几下后，静置30分钟；杀死绝大多数微生物，但是嗜氧菌扔存在；
旋下一个装有中药灭菌剂的辅助柱，多余的臭氧形成氧气发散空气中，刺破此辅助柱铝箔，将此辅助柱旋紧在与之对应的装配上，晃动几下后，使粉剂全部溶于水中，静置30分钟，杀死绝大部分嗜氧菌。得到净水，味道微甜。
第7天返程后，未有肠胃疾病发生，胃肠菌落检查，各项指标正常。
本发明的优点为，结构简单，使用方便，能够随身携带适宜于野外取水后的净水操作，净水效果好。优点为，倒置瓶体，使适合杀菌的紫外线波长减少衰减，直接在水中进行辐射杀菌（若不倒置的话，液面以上的空气层会增加衰减，减弱杀菌灭微生物的效果）。使用臭氧灭杀水中的微生物，辅助柱内预制高浓度臭氧水，此臭氧水与瓶体内的水混合后，用于杀灭瓶体内的微生物，但是，嗜氧菌无法杀灭。使用中药灭菌剂进行杀灭水中的其余病菌和微生物的操作，同时改善水的口感。
Claims (2)
1.一种净水装置，包括瓶体、瓶颈和瓶盖，瓶盖的上端加厚且其内设置有纽扣电池，瓶盖的下端固定有紫外灯，紫外灯与纽扣电池之间电连接，瓶盖的侧壁设置有开关，瓶盖与瓶颈之间螺纹连接，瓶颈与瓶体在制造时一体成型，紫外灯发射紫外线呈散射状且朝向瓶体内；其特征在于，所述瓶体的上部设置有多个装配孔，多个装配孔以瓶颈为圆心呈圆形分布，多个装配孔与瓶体在制造时一体成型，每个装配孔上进一步装配有辅助柱，每个辅助柱的上端设置有旋柄，每个辅助柱的外壁与对应装配孔之间螺纹连接，每个辅助柱内部中空，每个辅助柱内装有高浓度臭氧水或者中药灭菌剂；所述中药灭菌剂为黄芩30g、败酱草30g、生地30g、蒲公英15g、广木香15g、茵陈15g、知母15g、贝母15g、柴胡15g、藿香15g、胡黄连15g、丹皮15g、赤芍15g、茯苓15g、甘草8g混合后，经浸提法制得的浸膏提取物，再加3g甜味剂和3g羟甲基纤维素所得。
2.根据权利要求1所述一种净水装置，其特征在于，高浓度臭氧水中的臭氧含量为4-8g/m3，紫外灯的波长为200-280nm。
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